第1章煤田地質及礦圖知識

1、二二0 0一一0 0年三月年三月 博士博士 教授教第一節(jié)煤田地質概述第二節(jié)煤田地質勘探及煤炭儲量第三節(jié)礦圖基本知識第一節(jié)煤田地質概述 一、成煤作用 1.成煤作用：從植物死亡、堆積到轉變?yōu)槊旱难葑冞^程，以及在這個演變過程中經受的各種作用。成煤作用大致分為兩個階段： 第一階段：泥炭化階段。 第二階段：煤化作用階段。 煤是古代植物遺體經成煤作用后轉變成 的固體可燃礦產。 煤的形成過程煤的形成過程 成煤過程泥炭化階段成巖階段變質階段高等植物遺體泥炭褐煤煙煤無煙煤不粘結煤弱粘結煤氣煤肥煤焦煤瘦煤長焰煤貧煤生物化學作用物理化學作用低等植物遺體泥炭腐泥煤（石煤） 二、成煤的必要條件

2、F形成有形成有開采價值開采價值的煤需要四個條件：的煤需要四個條件：有溫暖潮濕利于植物大量生長的氣候條件；有大量植物的生長與死亡；有大面積沼澤化的自然地理條件；有地殼運動的良好配合。 三、煤層賦存特征（一）煤層的結構和頂、底板 1. 煤層的結構煤層的結構 煤層通常是層狀的。 根據煤層中有無較穩(wěn)定的夾矸層，分為兩類： （1）簡單結構煤層 （2）復雜結構煤層 2. 煤層的頂、底板煤層的頂、底板 頂板： 賦存在煤層之 上的鄰近巖層。 底板：賦存在煤層之 下的鄰近巖層。偽頂直接頂基本頂直接底老底0.25m0.1m底板底板0.4m0.6m0.5m頂板頂板（二）煤層厚度（二）煤層厚度煤層的厚度：煤層頂底板之

3、間的垂直距離。 總厚度和有益厚度總厚度：包括所有煤分層和夾矸層厚度總和。有益厚度：是煤分層厚度的總和，不包括夾矸層厚 度。 煤層最低可采厚度：當代技術經濟條件下，可開采 的最小煤層厚度。 圖1-1 煤層的總厚度及有益厚度0 .2 5m0 .1 m底 板0 .4 m0 .6 m0 .5 m頂 板煤煤層層厚厚度度圖1-2 煤層的產狀要素走 向傾 斜煤 層 層 面傾 向水 平 面（三）煤層的構造形態(tài)（三）煤層的構造形態(tài) 1. 單斜構造單斜構造描述煤（巖）層的空間形態(tài)，通常用產狀要素：走向、傾向及傾角走向、傾向及傾角 第一節(jié)煤田地質概述單斜構造斷褶曲構造斷裂構造層斷層2. 褶皺構造褶皺構造褶皺構造：煤

4、層及巖層受到水平擠壓力后，變成彎曲形狀，但仍保持其連續(xù)性。3. 斷裂構造斷裂構造煤（巖）層受地殼運動作用力，作用力超過煤（巖）層的強度，就產生斷裂，失去了連續(xù)性和完整性的構造形態(tài)稱為斷裂構造斷裂構造。節(jié)理：節(jié)理：斷裂后，兩側巖層若沒有發(fā)生明顯位移；斷層：斷層：斷裂面兩側的巖層發(fā)生了明顯位移的斷裂構造。斷層對礦井生產影響特別顯著。 斷層分類斷層分類: : 如如圖 根據斷層上下盤相對移動的方向，可分為：(1)(1)正斷層：正斷層：巖層斷裂后，上盤相對下降，下盤相對上升。(2)(2)逆斷層：逆斷層：上盤相對上升，下盤相對下降。(3)(3)平推斷層：平推斷層：斷層兩盤沿水平方向移動。圖1-5 斷層示意

5、圖上盤下盤斷 層 面正斷層平推斷層逆斷層圖1-6 斷距示意圖ab-垂直斷距 bc-水平斷距bca鉆 孔鉆 孔鉆 孔勘 探 線圖1-8 地面勘探線、鉆孔、與煤層斷層的關系示意圖（四）常用的煤層分類（四）常用的煤層分類 1. 按煤層傾角分類按煤層傾角分類 根據當前開采技術，我國將煤層按傾角分為四類： 近水平煤層 45 2. 按煤層厚度分類按煤層厚度分類 根據當前開采技術，我國將煤層按厚度分為三類： 薄煤層 3.5m 3. 按煤層穩(wěn)定性分類按煤層穩(wěn)定性分類 煤層穩(wěn)定性是煤層形態(tài)、厚度、結構及可采性的變化程度。按煤層穩(wěn)定性，可分為： 穩(wěn)定煤層 較穩(wěn)定煤層 不穩(wěn)定煤層 極不穩(wěn)定煤層雞窩狀煤層雞窩狀煤層串

6、珠狀煤層串珠狀煤層第二節(jié)煤田地質勘探及煤炭儲量 一、煤田地質勘探階段及其任務一、煤田地質勘探階段及其任務 1.煤田普查：煤田普查：煤田普查可分為找煤和普查勘探。 找煤為尋找煤炭資源，并對工作地區(qū)有無進一步工作價值作出評價所進行的地質調查工作。 煤田普查為煤炭工業(yè)的遠景規(guī)劃和詳查提供必要資料所進行的地質工作。 2.礦區(qū)詳查：礦區(qū)詳查：在普查的基礎上進行。根據國家建設需要和普查結果，選擇資源條件好、開發(fā)條件有利的礦區(qū)進一步查明資源的情況，為礦區(qū)總體設計提供依椐。 3.井田精查：井田精查：為煤礦初步設計提供地質資料所進行的詳查勘探工作。 二、煤炭儲量二、煤炭儲量 煤炭儲量煤炭儲量：煤田內埋藏的具有一

7、定工業(yè)價值和一定勘探研究程度的煤炭資源量。 根據勘探和地質研究程度，將煤炭儲量按精度依次分為A、B、C、D四級。其中： A、B級儲量之和為高級儲量； A、B、C級儲量之和為工業(yè)儲量； D級儲量稱為遠景儲量。煤炭儲量 能利用儲量（A+B+C+D） 暫不能利用儲量 工業(yè)儲量 （A+B+C） 遠景儲量 （D） 可采儲量 設計損失量 第三節(jié)礦圖基本知識 一、礦圖的基本知識一、礦圖的基本知識 在采礦設計、施工和生產過程中，需要一套圖紙分別反映地形、地物、地下煤層形態(tài)、地質構造、礦井巷道與煤層或礦體之間的關系；礦井各種巷道、工作面以及它們之間的關系等，這類圖紙稱為礦圖礦圖。礦圖投影方法礦圖投影方法：正投影

8、和標高投影。圖19 三面正投影關系H (水 平 投 影 面)YV (正 立 投 影 面)X水 平 投 影OZ側 投 影正 立 投 影W ( 側 投 影 面 ) 我國以黃海的平均海水面為標準的零點高程(標高)，空間一點與這個水準面的垂直距離稱為核點的標高。高于水準面的取正值，低于水準面的取負值。在水平投影圖上，在各投影點位置的旁邊標注各點的標高數值，叫標高投影標高投影。+ 2 0投 影 面A -1 0 01B -1 0 02-1 0 0A1B-1 0 0C+ 2 0C圖110 標高投影原理1-大巷; 2-上山; A、B、C-標高點 二、地質圖二、地質圖煤礦地質圖：煤礦地質圖：反映煤礦各種地質現象

9、與井巷工程之間相互關系及它們空間分布情況的所有圖件。 煤礦常用地質圖有: a.鉆孔柱狀圖鉆孔柱狀圖 b. 地質剖面圖地質剖面圖 c.煤層底板等高線圖煤層底板等高線圖 d.地形地質圖地形地質圖1. 鉆孔柱狀圖鉆孔柱狀圖32151413107456118129mm2. 地質剖面圖地質剖面圖123050100130-50-100圖114 地質剖面圖之一3煤層底板等高線圖煤層底板等高線圖-100-50-200mm-200-150mm0mmmm-50-100-150mm0圖115 煤層底板等高線圖概念之一某礦某礦3煤層底板等高線圖煤層底板等高線圖4地形地質圖地形地質圖(a) (b)圖120 山嶺與湖泊等高線+40+20+80+60+0-20+20V IV沙NV I I河33000325003200031500310003050030000v勘 探 線v建 筑 物公 路鐵 路河 流鉆 孔露 頭 線斷 層 線+ 0+ 2 0+ 4 02 5. 32 3 .62 0 5 0 02 1 0 0 02 1 5 0 0+ 1 1 0+ 3